第三章航空摄影测量的基本知识第一二节

,第三章航空摄影测量的基本知识,第一节航摄像片的几何特征第二节航摄像片的内、外方位元素第三节空间直角坐标变换第四节航摄像片的像点位移和构想比例尺第五节单张像片空间后方交会,第三章航空摄影测量的基本知识,第一节航摄像片的几何特征,第三章航空摄影测量的基本知识,1中心投影和正射投影投影摄线会聚于一点的投影称为中心投影。,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影。,第三章航空摄影测量的基本知识,思考：在什么情况下两种投影无差异？答案：只有在地面水平（无高差）且像片也水平，即平行于地面。,第三章航空摄影测量的基本知识,基本要素（S、P、T）,主垂面（W）,特殊面（3）：,真水平面（G）,遁面（R）,G,R,第三章航空摄影测量的基本知识,T,特殊线（8）：,透视轴（tt）,基本方向线（KV）,主纵线（iV）,灭线（kk）,真水平线（gg）,主垂线(SN),V,N,i,G,R,K,第三章航空摄影测量的基本知识,特殊点（9）：,像主点（o）,地主点（O）,像底点（n）,地底点（N）,主灭点（K）,主迹点（V）,主合点（i）,像等角点（c）,地等角点（C）,T,N,i,G,R,K,c,C,n,V,主横线(hoho),等比线(hchc),第三章航空摄影测量的基本知识,重要点、线的一些数学关系:,第三章航空摄影测量的基本知识,一、摄影测量中常用的坐标系摄影测量几何处理的任务是根据像片上像点的位置确定相应的地面点的空间位置，为此，首失必须选择适当的坐标系来定量地描述像点和地面点，然后，才能实现坐标系的变换，从像方量测值求出相应点在物方的坐标。,第二节航摄像片的内、外方位元素,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,（1）像平面坐标系（右手坐标系）,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,（2）像空间坐标系（右手坐标系）作用：为了便于进行空间坐标的变换，需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系。坐标原点：摄影中心S，坐标轴：x,y轴与像平面坐标系的x,y轴平行，z轴与主光轴重合，形成像空间右手直角坐标系Sxyz。注意：像空间坐标系的像点的z值都为-f每张像片的像空间坐标系都是独立的,第三章航空摄影测量的基本知识,（3）像空间辅助坐标系（右手坐标系）作用：为方便计算，建立的一种相对统一的坐标系（过渡性坐标系）坐标原点：摄影中心S，坐标轴：视需要而定，通常有三种选取方法。,第三章航空摄影测量的基本知识,（4）摄影测量坐标系（右手坐标系）将像空间辅助坐标系SXYZ沿着Z轴反方向平移至地面点P，得到的坐标系PXpYpZp称为摄影测量坐标系，由于它与像空间辅助坐标系平行，因此很容易由像点的像空间辅助坐标求得相应的地面点的摄影测量坐标。（5）地面测量坐标系（左手坐标系）也就是国家测图采用的高斯克吕格平面直角坐标系，用TXtYtZt表示，摄影测量求得的地面点坐标最终是以这种形式提交给用户使用。,第三章航空摄影测量的基本知识,（6）地面摄影测量坐标系（地面辅助坐标系）由于摄影测量坐标系来用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难，为此，在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系，用DXtpYtpZtp表示，其坐标原点在测区内的某一地面点上，Xtp轴与Xp轴方向大致一致，但为水平，Ztp轴铅垂，构成右手直角坐标系；,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,框标坐标系,像空间坐标系,地面辅助坐标系,大地坐标系,像点,地面点,摄影测量,关系？,关系？,关系已知,第三章航空摄影测量的基本知识,框标坐标系,像空间坐标系,地面辅助坐标系,大地坐标系,像点,地面点,摄影测量,关系?,内方位元素,关系?,二、像片的方位元素Elementoforientation,关系已知,？,第三章航空摄影测量的基本知识,摄影中心与像片之间相关位置的参数称为内方位元素。,确定投影中心对像片的相对位置的参数；,x,y,z,内方位元素,第三章航空摄影测量的基本知识,内方位元素,框标坐标系、像平面坐标系、像空系之间的关系,第三章航空摄影测量的基本知识,内方位元素,每条摄影光线在像空系中有一个确定的方向。,作用：1、像点的框标坐标系向像空系的改化；2、确定摄影光束的形状；,S,x,y,o,a,A,第三章航空摄影测量的基本知识,框标坐标系,像空间坐标系,地面辅助坐标系,大地坐标系,像点,地面点,摄影测量,关系?,内方位元素,关系?,关系已知,第三章航空摄影测量的基本知识,外方位元素,表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数称为外方位元素。在恢复了内方位元素的基础上，确定摄影光束摄影瞬间的空间位量和姿态的参数，称为外方位元素。,第三章航空摄影测量的基本知识,外方位元素,线元素,角元素,确定像空系在地辅系中位置和方向所需要的元素。,外方位线元素:确定像空系的原点S在地辅系中的坐标；外方位角元素:确定像空系三轴在地辅系中的方向。,第三章航空摄影测量的基本知识,确定像空系的原点S在地辅系中的坐标；,外方位线元素,第三章航空摄影测量的基本知识,第三章航空摄影测量的基本知识,以摄影中心S为原点，建立像空间辅助坐标系SXYZ，与地面摄影测量坐标系DXYZ相互平行，其中表示航向倾角，它是指主光轴So在XZ平面的投影与Z轴的夹角。表示旁向倾角，它是指主光轴与其在XZ平面上的投影之间的夹角；表示像片旋角，它是指YSo平面在像片上的交线与像平面坐标系的y轴之间的夹角。角可理解为绕主轴（Y）旋转形成的一个角度；是绕副轴（绕Y轴旋转角后的X轴，图中未表示）旋转形成的角度；角是绕第三轴（经过，角旋转后的Z轴，即主光轴So）旋转的角度。,第三章航空摄影测量的基本知识,o,x,y,y,x,z,S,Y,X,Z,o,系统,偏角。z轴在XZ坐标面上的投影与Z轴的夹角。,O,M,N,倾角。z轴与XZ坐标面之间的夹角。,旋角。Y轴在xy坐标面上的投影与y轴的夹角。,h,确定x，y轴在自身平面内的方向,确定z轴的方向,作用,逆时针方向为正,第三章航空摄影测量的基本知识,S-XYZ,S-XYZ,第一次旋转,系统,绕Y轴,第三章航空摄影测量的基本知识,1)系统,S-XYZ,第二次旋转,绕X轴,x,y,X,X,Y,Z,S,S-XYZ,o,第三章航空摄影测量的基本知识,系统,绕Z轴,S-xyz,第三次旋转,Z,X,Y,S,S-XYZ,Y,X,o,z